[發明專利]一種用于乙炔二聚反應的催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710390882.0
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107185562B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 吳道洪;史東軍;史雪君;余海鵬;黃偉;吳黎陽;蘇二強
• 申請（專利權）人: 北京華福工程有限公司
• 主分類號: B01J27/122
• 分類號: B01J27/122;B01J31/30;C07C2/38;C07C11/30
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司 11254
• 代理人: 郝學江

本發明涉及一種用于乙炔二聚反應的催化劑及其制備方法和應用，其中，催化劑包括以下組分：活性組分、含氮的鹽酸鹽、阻聚劑和有機溶劑；其制備方法包括以下步驟：在催化劑配置裝置中，通入氮氣，同時將有機溶劑按比例加入所述催化劑配置裝置中，并持續通氮氣清除氧氣；將含氮的鹽酸鹽和阻聚劑依次溶解在除凈氧氣的所述有機溶劑中，得到混合溶液；將氯化亞銅溶解于混合溶液中，在一定溫度下攪拌并維持一段時間，同時持續通入氮氣至全部溶解，冷卻后得到所述催化劑；將所述催化劑應用于乙炔二聚合成乙烯基乙炔的反應。本發明所提供的催化劑采用簡單的配置工藝，不僅提高了乙炔的轉化率，同時對乙烯基乙炔的選擇性提高更加明顯，有益于工業應用。

技術領域

本發明屬于催化劑制備及工業應用領域，具體涉及一種用于乙炔二聚反應的催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

乙炔二聚反應制備乙烯基乙炔是我國乙炔法生產氯丁橡膠的重要操作單元，它采用紐蘭德催化劑，即氯化亞銅和氯化銨一起溶于水配制而成的溶液。該催化劑自發明以來，因其配制簡單、成本低廉等優點而在工業中沿用多年，但其副產物較多的缺點一直未得到有效解決。在工業生產中，由于乙炔及其乙烯基乙炔性質活潑，可發生多聚反應，生成的高聚物不但會阻塞管道，影響傳熱，還可能導致“液封”等現象發生，從而導致催化劑失活，產品的選擇性及收率通常維持較低水平。雖然有學者通過對催化劑改性及在非水相體系中，引入離子液體增加乙炔的溶解性，以提高乙炔單程轉化率和乙烯基乙炔的選擇性，但高聚物生產量還是比較大。因此，在提高乙炔單程轉化率的同時，還應提高目標乙烯基乙炔的選擇性，減少高聚物的產生量。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出了一種用于乙炔二聚反應的催化劑及其制備方法和應用，采用含氮的鹽酸鹽和有機溶劑，應用在乙炔聚合制備乙烯基乙炔反應體系中，通過添加一種或多種阻聚劑作為抑制劑，從而提高目標產物乙烯基乙炔的選擇性。

為解決上述技術問題，本發明采取的技術方案為：

本發明提出了一種用于乙炔二聚反應的催化劑，其特征在于，包括以下組分：活性組分、含氮的鹽酸鹽、阻聚劑和有機溶劑，所述活性組分為氯化亞銅。

進一步的，所述活性組分：含氮的鹽酸鹽：阻聚劑：有機溶劑的配比為75-100g：20-30g：0.1-2.0g：100ml，優選的，所述配比為75-100g：20-30g：0.5-1.5g：100ml。

進一步的，所述阻聚劑為木焦油、對苯二酚、對叔丁基鄰苯二酚或鄰苯三酚。

進一步的，所述含氮的鹽酸鹽為二苯甲胺鹽酸鹽；所述有機溶劑為3-氯代苯丙酮。

在本發明的另一方面，提出了一種利用前面所述的用于乙炔二聚反應的催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：在催化劑配置裝置中，通入氮氣，同時將所述有機溶劑按比例加入所述催化劑配置裝置中，并持續通氮氣清除氧氣；

步驟2：按照所述催化劑各組分的質量含量比例，將所述含氮的鹽酸鹽和阻聚劑依次溶解在除凈氧氣的所述有機溶劑中，持續攪拌至全部溶解，得到混合溶液；

步驟3：按照所述催化劑各組分的質量含量比例，將所述氯化亞銅溶解于所述混合溶液中，在一定溫度下攪拌并維持一段時間，同時持續通入氮氣至全部溶解，冷卻后得到所述催化劑，保持氮氣氛圍下密閉保存備用。

進一步的，所述混合溶液在100-120℃下攪拌并維持4-6小時。

在本發明的另一方面，提出了一種利用前面所述用于乙炔二聚反應的催化劑的應用方法，其特征在于，包括以下步驟：將配置好的催化劑引入氮氣置換好的反應器內，向所述反應器內通入乙炔氣，進行反應，用于制備乙烯基乙炔。

進一步的，所述乙炔氣為高純凈化后濃度大于99.0%的乙炔氣，雜質硫化氫、砷化氫和磷化氫總含量小于50ppm。